• Earthquakes and Structures
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• 제22권5호
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• pp.503-515
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• 2022

This paper presents the development of seismic fragility curves for a precast reinforced concrete bridge instrumented with a structural health monitoring (SHM) system. The bridge is located near an active seismic fault in the Dominican Republic (DR) and provides the only access to several local communities in the aftermath of a potential damaging earthquake; moreover, the sample bridge was designed with outdated building codes and uses structural detailing not adequate for structures in seismic regions. The bridge was instrumented with an SHM system to extract information about its state of structural integrity and estimate its seismic performance. The data obtained from the SHM system is integrated with structural models to develop a set of fragility curves to be used as a quantitative measure of the expected damage; the fragility curves provide an estimate of the probability that the structure will exceed different damage limit states as a function of an earthquake intensity measure. To obtain the fragility curves a digital twin of the bridge is developed combining a computational finite element model and the information extracted from the SHM system. The digital twin is used as a response prediction tool that minimizes modeling uncertainty, significantly improving the predicting capability of the model and the accuracy of the fragility curves. The digital twin was used to perform a nonlinear incremental dynamic analysis (IDA) with selected ground motions that are consistent with the seismic fault and site characteristics. The fragility curves show that for the maximum expected acceleration (with a 2% probability of exceedance in 50 years) the structure has a 62% probability of undergoing extensive damage. This is the first study presenting fragility curves for civil infrastructure in the DR and the proposed methodology can be extended to other structures to support disaster mitigation and post-disaster decision-making strategies.

• 대한물리치료과학회지
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• 제31권1호
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• pp.33-45
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• 2024

Background: This study aimed to investigate the effect of elastic band-resistive exercise using audio-visual medium on pain, proprioception, and motor function in adults with chronic neck and shoulder pain. Design: One group pretest-posttest follow-up experimental design. Method: Twenty adult women with neck and shoulder pain voluntarily participated in this study. Elastic band-resistive exercise using audio-visual medium including cervical flexion and extension, shoulder external rotation, and scapular retraction-protraction motions was conducted 5 times a week for 3 weeks. The Numerical Rating Scale, pressure threshold tool, CROM goniometer, and Image J software were used to assess subjective pain level, tenderness threshold (pain), joint position sense error (proprioception), joint range of motion, and postural alignment (motor function), respectively. Result:: The pain intensity and threshold and joint position sense error showed significant decreases after the intervention, whereas the joint range of motion angle revealed significant increases. The postural alignment including forward head posture and rounded shoulder revealed significant improvements after the intervention. Conclusions: Therefore, we suggest that elastic band-resistive exercise through audio-visual medium would be helpful in preventing and managing pain and physical dysfunction in individuals with chronic neck and shoulder pain, and then it would support the development of health management-related online education content.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.43-51
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• 2024

Dynamic responses of nuclear power plant structure subjected to earthquake loads should be carefully investigated for safety. Because nuclear power plant structure are usually constructed by material of reinforced concrete, the aging deterioration of R.C. have no small effect on structural behavior of nuclear power plant structure. Therefore, aging deterioration of R.C. nuclear power plant structure should be considered for exact prediction of seismic responses of the structure. In this study, a machine learning model for seismic response prediction of nuclear power plant structure was developed by considering aging deterioration. The OPR-1000 was selected as an example structure for numerical simulation. The OPR-1000 was originally designated as the Korean Standard Nuclear Power Plant (KSNP), and was re-designated as the OPR-1000 in 2005 for foreign sales. 500 artificial ground motions were generated based on site characteristics of Korea. Elastic modulus, damping ratio, poisson's ratio and density were selected to consider material property variation due to aging deterioration. Six machine learning algorithms such as, Decision Tree (DT), Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), K-Nearest Neighbor (KNN), Artificial Neural Networks (ANN), eXtreme Gradient Boosting (XGBoost), were used t o construct seispic response prediction model. 13 intensity measures and 4 material properties were used input parameters of the training database. Performance evaluation was performed using metrics like root mean square error, mean square error, mean absolute error, and coefficient of determination. The optimization of hyperparameters was achieved through k-fold cross-validation and grid search techniques. The analysis results show that neural networks present good prediction performance considering aging deterioration.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (D)
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• pp.444-448
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• 2008

유비쿼터스 스마트 홈 (ubiquitous smart home) 은 인간과 홈의 컨텍스트(context) 정보를 이용하여 인간에게 자동적인 홈 서비스 (Home service)를 제공해줄 수 있는 미래의 환경이다. 인간의 위치와 모션은 유비쿼터스 스마트 홀에서 굉장히 중요한 컨텍스트이다. 본 논문은 유비쿼터스 스마트 홀에서 인간의 위치와 모션을 예측할 수 있는 실시간 휴먼 트랙커 (tracker)를 연구하였다. 실시간 휴먼 트랙커를 위해 우리는 4개의 네트워크 카메라를 사용하였다. 본 논문에서는 실시간 휴먼 트랙커의 구조를 설명하고, 인간의 위치와 모션을 자동적으로 예측 및 판단하는 알고리즘을 제안하였다. 인간 위치를 위해서 3개의 배경이미지를 이용하였다 (이미지1 : 빈 방, 이미지2: 가구 및 가전, 이미지3: 이미지 2 와 거주자를 포함). 실시간 휴먼 트랙커는 3개의 이미지를 비교하여 각 이미지로부터 추출되는 특징 값을 결정하고, 이들 특징 값을 SVM (Support Vector Machine)을 이용하여 각각의 모션을 예측하였다. 3 개의 배경 이미지를 이용한 인간 위치 인식실험은 평균 0.037 초가 소요되었다. SVM을 이용한 모션 인식 요소에서, 우리는 각 동작에 대하여 1000번씩 측정했고, 모든 모션의 정확도 평균은 86.5% 의 정확도를 보였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권3호
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• pp.209-216
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• 2009

스마트 홈(smart home)은 인간과 홈의 컨텍스트(context) 정보를 이용하여 인간에게 자동적인 홈 서비스(Home service)를 제공해줄 수 있는 미래의 환경이다. 인간의 위치와 모션은 스마트 홈에서 굉장히 중요한 컨텍스트이다. 본 논문은 스마트 홈에서 인간의 위치와 모션을 예측할 수 있는 실시간 휴먼 트랙커(tracker)를 연구하였다. 실시간 휴먼 트랙커를 위해 4개의 네트워크 카메라를 사용하였다. 본 논문에서는 실시간 휴먼 트랙커의 구조를 설명하고, 인간의 위치와 모션을 자동적으로 예측 및 판단하는 알고리즘을 제안하였다. 인간 위치를 위해서 3개의 배경 이미지를 이용하였다(이미지1: 빈 방 이미지, 이미지2: 거주자가 제외 된 가구 및 가전 이미지, 이미지3: 전체 이미지). 실시간 휴먼 트랙커는 3개의 이미지를 비교하여 각 이미지로부터 추출되는 특징 값을 결정하고, 이들 특징 값을 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 각각의 모션을 예측하였다. 3개의 배경 이미지를 이용한 인간 위치 인식실험은 평균 0.037 초가 소요 되었다. SVM을 이용한 모션 인식 요소에서, 각 동작에 대하여 1000번씩 측정했고, 모든 모션의 정확도 평균은 86.5% 의 정확도를 보였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.421-432
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• 2013

본 연구의 목적은 로봇과 증강현실 기술을 통합하여, 유아 극놀이 활동을 지원하는 콘텐츠와 교수 학습 모형을 개발하는 것이다. 극놀이 활동 지원을 위해서 로봇은 다양한 표정 변화와 액션을 보이면서 나레이터와 음향담당 역할을 수행하도록 하였으며, 카메라 기능을 이용하여 마커와 유아의 움직임을 인식하여 동시다발적인 상호작용을 지원하고, 극놀이 활동을 영상매체로 촬영하여 추후 활동을 위해 이용하도록 하였다. 또한 프로젝터 기능을 이용하여 영상 객체와 직접 상호작용하도록 하였다. 한편, 증강현실 기술은 다양한 캐릭터 변신과 소품 제공 뿐아니라 다양한 무대 배경과 전경의 효과도 가능하도록 하였다. 또한 실물형 인터페이스를 통하여 증강된 콘텐츠와 유아들 간의 상호작용이 자연스럽게 이루어지도록 하였고, 배우와 관객의 상호작용 기회도 제공하였으며, 유아가 학습 상황을 조작하거나 선택하여 그 결과를 경험하는 경험 중심 학습 환경을 구현하여 감각적 몰입을 유도하였다. 이와 더불어서 콘텐츠를 활용한 극놀이 활동을 지원할 수 있는 교수 학습 모형은 '교사의 사전 준비', '극놀이 이야기 소개와 이해', '극놀이 활동 계획과 진행' 그리고 '극놀이 활동 평가와 정리' 등과 같은 4가지 단계로 구분하고, 각 단계별로 결정하고 진행해야 할 세부 활동들을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.152-161
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• 2023

일반적으로 대용량의 수소를 저장하기 위해 사용되는 수직형 원통 용기는 강재로 제작되며, 사용 환경을 고려하여 제작된 받침 콘크리트 상부에 기초 슬래브에 선 설치된 앵커로 고정하는 방식이 사용된다. 이와 같은 방식은 지진과 같은 외력이 작용될 시 정착부에 응력이 집중될 수 있으며, 앵커 및 콘크리트 손상으로 인한 구조물의 전도 피해가 발생할 수 있다. 본 연구는 현장 조사를 통한 실제 운용중인 수직형 수소 저장용기를 특정하여 3차원 유한요소로 모델링하였고, 비 구조 요소의 내진 성능 검토에 사용되는 ICC - ES AC 156의 인공 지진 및 규모 5.0 이상의 국내 기록지진을 적용하여 거동 특성을 분석하였다. 실제 규모로 제작된 구조물을 대상으로 실험을 진행하는 것이 타당하지만 현실적 제약으로 수행하기에 어려움이 있어 해석적 접근 방식을 통하여 대상 구조물의 안전성을 검토하였다. 거동 특성의 경우 지진동에 의해 발생된 구조물의 응답 가속도는 검토되는 지진 하중 대비 평균적으로 10 배 이상 크게 증폭이 되는 것으로 나타났으며, 무게 중심이 위치되는 지점으로 전달될수록 감소되는 경향을 보였다. 취약 부위로 예상되는 하부 시스템(지지 기둥 및 앵커 정착부)의 경우 허용 응력을 만족하는 것으로 나타났지만, 정착을 위한 받침 콘크리트의 쪼갬 및 인장 강도는 허용 응력 대비 약 5 % 정도의 여유만이 있어 이에 대한 대처 방안이 요구된다. 본 논문에서 제시된 연구 결과를 바탕으로 향후 진동대 시험을 통하여 수행이 되는 수소저장 용기 제작에 필요한 설계 하중 및 조건 등의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.290-300
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• 2009

연직 막체방파제에 대한 기존의 수치해석에서는 막체의 운동 중 발생하는 변동장력성분이 초기장력에 비하여 미미하다는 가정 하에 운동 중의 막체 장력을 초기장력으로 대체하는 선형해석을 수행하였다. 본 수치해 석에서는 막체장력의 비선형 변화를 한 주기 동안의 평균장력으로 대체하며 이 평균장력을 반복계산을 통하여 구해나가는 준 비선형 해석을 수행하였다. 상기 선형해석 결과와 비교하여 입사파 주기가 증가할수록 반사율은 증가하며 전달율은 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 본 준 비선형해석을 계류형태를 달리하는 두 구조물에 적용한 결과, 막체의 수평변위의 제어가 방파성능에 밀접한 효과가 있는 것으로 나타났다. 막체의 수평변위를 억제하기 위해서는 막체의 초기장력을 증가시키거나 막체의 중간부에 계류라인을 추가 결속시키는 방법들이 있으나 이를 위해서는 연직 하향 계류력을 지지하기 위한 대형 수면 부표의 설치가 요구된다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제35권1호
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• pp.1-11
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• 2008

본 논문은 비디오의 효율적인 내용기반 검색을 지원하기 위해 움직임벡터의 특징을 검출하였다. 이를 위해 비디오의 현재 프레임을 일정한 크기의 블록으로 나누고 시간 축상 기준이 되는 프레임에서 각 블록의 움직임을 추정하는 블록정합 알고리즘을 이용하였다. 하지만 블록 정합법의 경우 여러 가지제약 조건과 함께 블록 정합법에 의해 얻어지는 벡터가 실제 움직임과 상이한 경우도 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 전역탐색방식을 응용했으나 이 방법은 계산량이 많다는 단점이 있다. 그 대안으로 본 논문에서는 움직임 벡터의 시공간 상관성(MVSTC : Motion Vector Spatio-Temporal Correlations)의 시간적 공간적 특징을 추출하였다. 그 결과 본 논문에서는 인접 블록의 움직임 벡터를 이용하여 좀 더 정확한 움직임 벡터의 예측을 수행할 수 있었다. 하지만 참조되는 블록 벡터의 수가 여러개 발생되기 때문에 이러한 부가 정보를 수신단에 전송해야 하는 부담을 초래하게 된다. 따라서 각 블록의 움직임 특징을 예측하고 이에 알맞은 탐색 범위를 설정하는 문제도 고려해야 한다. 제시된 알고리즘을 바탕으로 움직임 보상을 위한 움직임 추정 기법을 고찰하고 이를 적용한 결과를 제시하고자 한다.

• 한국운동역학회지
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• 제15권3호
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• pp.21-30
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• 2005

The purpose of this study is helps to make full use for perfect performance by grasping the defects of Tichonkich motion performed by athlete CSM For this, the study analyzed kinematical variables through Tichonkich motions performed at the first selection competition(1st trial) and final selection competition(2nd trial) for the dispatch to the 28th Athens Olympic Games using the three-dimensional cinematographical method with a high-speed video camera, and obtained the following results. 1. During Tichonkich motion, the execution time of up swing and the right hand moving to the left bar was shorter in the 2nd trial than the 1st one, while the execution time of down swing, the support of the left bar and the right hand moving to the right bar was longer in the 2nd trial than the 1st trial. 2. The horizontal position of COG in the 2nd trial was -35cm in the 1st stage, 42cm in the 3rd stage and 29cm in the 4th stage, that is, it showed a great swing focused on the circular movement compared to the 1st trial, while the vertical position of COG was -59cm in the 2nd stage, that is, it showed a small swing focused on a up and down movement. Also the 5th stage vertical position was 98cm, and the 6th stage vertical position was 95cm in the 2nd trial which were higher than those of the 1st trial, so it has provided magnificence required in the modern gymnastics. 3. And it was indicated that the horizontal velocity at the down swing phase proceeded forward more rapidly in the 2nd trial than that in the 1st trial, and the reverse ascent made a rapid vertical rise lessening left and right velocity change. And in the 5th stage, the 2nd trial was kept very slower in horizontal, vertical and left and right velocity that in the 1st trial, so it reached a handstand with leisurely movement. 4. In the 2nd trial, shoulder joint of the 1st, 2nd, 3rd stages kept a larger angle than that in the 1st trial, that is, it made a great swing while in the 1st trial, it showed a swing movement dependent on kick movement by the flexion and extension of hip joint. Also in the 2nd trial, the body formed a vertical posture with both hands supporting the left bar and hip joint was kept larger as $198^{\circ}$ and $190^{\circ}$ in the 5th and 6th stage than that in the 1st trial, so it made a handstand with the body uprightly stretched out, and magnificent and stable movement.